高中化学选修4讲义专题3第三单元第二课时 影响盐类水解的因素Word版含答案文档格式.docx
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(2)浓度
规律:
加水稀释,盐类水解程度增大。
(3)溶液的酸碱性
①加入H+,可促进阴离子的水解,抑制阳离子的水解;
②加入OH-,可促进阳离子的水解,抑制阴离子的水解。
(4)相关离子如Na2CO3溶液中加入CaCl2或BaCl2溶液,由于CO
与Ca2+或Ba2+反应,导致CO
的水解平衡左移。
(5)实例:
当改变下列条件时,对氯化铁水解平衡的影响情况见下表:
影响因素
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
pH
水解程度
现象
升温
右移
增大
减小
颜色变深
加FeCl3固体
通HCl气体
左移
颜色变浅
加水稀释
加MgO
生成红褐色沉淀
加NaHCO3固体
生成红褐色沉淀,有气体生成
加少量NaOH
[特别提醒]水解平衡正移,但盐的离子浓度却不一定增大,如加水稀释,盐溶液的离子浓度减小。
1.在Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是( )
A.加热B.通入HCl
C.加入适量NaOH(s)D.加入NaCl溶液
解析:
选CD 加热能使平衡向水解方向移动,c(H+)增大,pH减小,A错误;
通入HCl能增大c(H+),抑制了水解,且pH减小,B错误;
加入适量NaOH(s),由于发生反应:
H++OH-===H2O,引起c(H+)减小,使平衡向水解方向移动,且pH增大,C正确;
加入NaCl溶液,相当于加水稀释,能促进水解,但因加入NaCl溶液稀释引起c(H+)变小,故pH也增大,D正确。
2.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:
CO
+H2OHCO
+OH-(已知H2CO3的电离常数Ka1=4.2×
10-7,Ka2=5.6×
10-11),下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解程度增大,即盐的水解反应的平衡常数增大
B.通入CO2,平衡向正反应方向移动
C.加水稀释,
D.CO
水解平衡常数Kh1=2.8×
10-8
选B 化学平衡常数只受温度的影响,A错误;
通入的CO2与OH-反应,使平衡右移,B正确;
=
,加水稀释,Kh不变,但c(OH-)减小,故
增大,C错误;
的水解平衡:
+OH-,Kh1=
,上、下同乘以c(H+)得:
Kh1=
≈1.78×
10-4,D错误。
[方法技巧]
电离常数和水解常数之间的关系(以CH3COONa为例)CH3COOH的电离:
CH3COOHCH3COO-+H+
Ka=
CH3COONa的水解:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kb=
由此可以得出:
酸的电离常数越大,即酸性越强,对应盐的水解常数越小。
盐类水解的应用
1.盐溶液的配制和保存
配制FeCl3溶液时,常将FeCl3先溶于盐酸,然后再加水稀释,通过增加溶液中的H+浓度,抑制Fe3+的水解。
2.盐类作净水剂
铝盐、铁盐等部分盐类水解生成胶体,有较强的吸附性,常用作净水剂。
如明矾水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
3.热碱水去油污
纯碱水解的离子方程式为CO
+OH-。
加热促进CO
的水解,溶液碱性增强,去污能力增强。
4.制备胶体
向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并加热至沸腾以促进Fe3+的水解,从而制备Fe(OH)3胶体。
5.泡沫灭火器原理
Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液发生水解相互促进反应,产生CO2气体和Al(OH)3沉淀,将燃烧物质与空气隔离开来。
离子方程式为Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑。
1.实验室里配制FeCl3溶液,常将FeCl3固体溶解在稀盐酸中,而不是直接溶解在蒸馏水中,为什么?
提示:
盐酸能抑制Fe3+的水解。
2.蒸干AlCl3水溶液并灼烧,得到的固体物质主要是什么?
蒸干并灼烧Al2(SO4)3溶液呢?
AlCl3溶液中存在:
AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热,HCl挥发,平衡右移,得到Al(OH)3,再灼烧Al(OH)3分解,最终得到Al2O3。
蒸干并灼烧Al2(SO4)3溶液得到Al2(SO4)3。
3.如何除去MgCl2溶液中混有的少量Fe3+?
Fe3+水解溶液呈酸性,加入过量MgO后过滤即可。
盐类水解的应用归纳
1.判断盐溶液的酸碱性
(1)多元弱酸的强碱盐的碱性:
正盐>酸式盐:
如0.1mol·
L-1的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性:
Na2CO3>NaHCO3。
(2)根据“谁强显谁性,两强显中性”判断。
L-1的①NaCl,②Na2CO3,③AlCl3溶液pH大小:
③<①<②。
2.盐溶液的配制与贮存
配制SnCl2溶液时加入一定量盐酸抑制水解;
配制CuSO4溶液时加入少量稀硫酸,抑制铜离子水解。
3.制备无水盐
有些盐(如Al2S3)遇水即水解,无法在溶液中制取,只能由单质直接反应制取(干法制取);
还有些盐(如FeCl3、AlCl3)必须在蒸发过程中不断通入HCl气体,以抑制阳离子的水解,才能得到其固体。
4.合理施用化肥
普钙[Ca(H2PO4)2]、铵态氮肥不能与草木灰(K2CO3)混用。
因为Ca(H2PO4)2、铵态氮肥显酸性,K2CO3水解显碱性,若混用,相互促进,易造成肥效降低。
5.除杂
如采用加热的方法来促进溶液中某些盐的水解,使之生成氢氧化物沉淀,以除去溶液中某些金属离子。
例如,不纯的KNO3溶液中常含有杂质Fe3+,可用加热的方法来除去KNO3溶液中所含的Fe3+。
6.某些较活泼的金属与强酸弱碱盐溶液反应
把Mg粉放入NH4Cl溶液中可产生H2,Mg+2NH
+2H2O2NH3·
H2O+H2↑+
Mg2+。
7.判断溶液中离子能否共存
(1)在水溶液中离子的水解若相互促进程度较小,则可以大量共存,如NH
和
CH3COO-、CO
等。
(2)在水溶液中离子的水解若相互促进的程度很大、很彻底,则不能大量共存,如Al3+与HCO
在溶液中不能共存,因发生反应Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑,这类离子组合常见的有:
(3)Fe3+与S2-、HS-因发生氧化还原反应也不能大量共存。
8.判断盐溶液蒸干并灼烧后的产物
如AlCl3溶液蒸干灼烧后的产物为Al2O3。
9.制备胶体
利用Fe3+水解制备Fe(OH)3胶体。
10.泡沫灭火器原理
Al3++3HCO
11.净水原理
可溶性铝盐、铁盐均可用于净水。
1.下列事实不属于盐类水解应用的是( )
A.明矾净水
B.使用热的纯碱溶液去除油污
C.实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸
D.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
选D A中明矾净水应用了Al3+水解生成的Al(OH)3胶体吸附水中的杂质,正确;
B中使用热的纯碱溶液去除油污利用了加热促进CO
水解使碱性增强,正确;
实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸为了抑制Fe3+的水解,正确;
D中发生反应Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓,与盐类水解无关,错误。
2.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(<
400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质的固体的是( )
A.AlCl3 B.NaHCO3
C.MgSO4D.KMnO4
选C AlCl3发生水解,AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时生成的HCl不断挥发,使上述平衡向右移动,致使不断生成Al(OH)3沉淀,最终经灼烧得到Al2O3固体;
NaHCO3、KMnO4溶液蒸干后所得的NaHCO3、KMnO4固体受热分解得到Na2CO3、K2MnO4、MnO2固体;
MgSO4溶液蒸干并灼烧后能得到MgSO4固体。
1.盐类水解应用的分析方法
(1)要除去Mg2+中混有的Fe3+,常用降低溶液中c(H+)的方法促进Fe3+水解,进而保证
Mg2+不被消耗且Fe3+可以被除去。
常用试剂:
Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3等不溶于水,但溶于酸的固体物质。
(2)要除去Mg2+中混有的Fe2+,首先用氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,再用
(1)的方法除去Fe3+。
2.比较溶液酸碱性强弱的方法
酸越弱,对应盐的碱性越强,多元弱酸要逐级比较,一级水解>
二级水解。
例如,同浓度的下列盐溶液的pH由大到小的顺序是Na2CO3>
NaClO>
NaHCO3>
CH3COONa。
3.盐溶液蒸干后产物的判断方法
加热盐溶液,需分析盐溶液水解生成的酸的性质。
如果是易挥发性酸,如AlCl3、FeCl3等溶液,最终蒸干得到的是金属氢氧化物,灼烧得到金属氧化物。
如果是难挥发性酸,如MgSO4、Fe2(SO4)3等溶液,最终得到它们的溶质固体。
[三级训练·
节节过关]
1.向三份0.1mol·
L-1CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为( )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大D.增大、减小、增大
选A NH
、Fe3+水解使溶液呈酸性,对CH3COO-的水解有促进作用,而SO
水解对CH3COO-的水解有抑制作用,故在CH3COONa溶液中加入NH4NO3、FeCl3固体时CH3COO-的浓度减小,加入Na2SO3固体时CH3COO-的浓度增大。
2.室温下,将碳酸钠溶液加热至70℃,其结果是( )
A.溶液中c(CO
)增大
B.水的电离程度变大
C.KW(水的离子积)将变小
D.溶液的碱性增强
选BD 对于水解平衡CO
+OH-,升高温度,平衡右移,c(CO
)减小,水的电离程度增大,KW变大,溶液的碱性增强。
3.下列应用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解反应无关的是( )
A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞
B.泡沫灭火器中含有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将二者混合就可产生大量二氧化碳泡沫
C.厨房中常用碳酸钠溶液洗涤餐具上的油污
D.可利用碳酸钠与醋酸反应制取少量二氧化碳
选D A项,Na2CO3水解使溶液显碱性,Na2CO3溶液中的NaOH与玻璃中的SiO2作用生成具有黏性的Na2SiO3;
B项,NaHCO3与Al2(SO4)3相互促进水解:
===Al(OH)3↓+3CO2↑;
C项,CO
水解后溶液显碱性,能够除去油污;
D项与盐类的水解无关。
4.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再加入适量的盐酸,这种试剂是( )
A.氨水 B.NaOH
C.Na2CO3D.MgCO3
选D 加入氨水或NaOH或Na2CO3时,均能引入杂质离子NH
或Na+,不符合题意;
因为原溶液中Fe3+水解:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,当加入MgCO3后,有MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O反应发生,消耗了H+,使水解平衡右移,生成的Fe(OH)3在加热搅拌条件下发生聚沉,最后可将Fe3+除去。
5.室温下,pH=2的某酸HnA(A为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为8。
(1)写出生成的正盐的化学式_________________________________________________;
(2)该盐中存在着一定水解的离子,该离子的水解方程式为_____________________;
(3)简述该混合液呈碱性的原因____________________________________
_______________________________________________________________。
pH=2的酸HnA中c(H+)与pH=12的碱B(OH)m中c(OH-)相等,等体积混合后溶液pH=8,表明B(OH)m为弱碱,物质的量浓度相对较大,反应后碱过量,生成正盐BnAm或BA
,其中弱碱阳离子Bm+能发生水解反应,Bm++mH2OB(OH)m+mH+。
答案:
(1)BnAm或BA
(2)Bm++mH2OB(OH)m+mH+ (3)酸与碱等体积反应,碱过量,则最后是正盐BnAm与碱B(OH)m的混合物,呈碱性
一、单项选择题
1.在一定浓度的FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
在此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液,下列说法中正确的是( )
A.水解平衡正向移动
B.水解平衡逆向移动
C.溶液中H+浓度不变
D.Fe3+的水解程度增大
选A 增大Fe3+浓度,水解平衡正向移动,达到平衡后溶液中H+浓度增大,但Fe3+的水解程度减小。
2.实验室在配制硫酸铁溶液时,先把硫酸铁晶体溶解在稀硫酸中,再加水稀释至所需浓度,如此操作的目的是( )
A.防止硫酸铁分解 B.抑制硫酸铁水解
C.促进硫酸铁溶解D.提高溶液的pH
选B 加入稀硫酸的目的是抑制Fe3+的水解。
3.为了配制NH
的浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入( )
①适量的HCl ②适量的NaCl ③适量的氨水
④适量的NaOH
A.①②B.③
C.③④D.④
选B 在NH4Cl溶液中存在平衡NH
+H2ONH3·
H2O+H+,为增大NH
的浓度,应加入酸或NH3·
H2O,①加入HCl虽然增大了H+的浓度,但也增大了Cl-的浓度,不符合题目要求。
4.生活中处处有化学,下列有关说法正确的是( )
A.天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子
B.焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关
C.生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理
D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液,溶液的红色逐渐褪去
选D A项,天然硬水是因为其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子,错误;
B项,氯化铵是强酸弱碱盐,水解显酸性,因此能溶解铁锈,错误;
C项,惰性电极电解食盐水生成物是氢气、氢氧化钠与氯气。
氯气与氢氧化钠溶液反应可以制备漂白液,与水解无关,错误;
D项,碳酸钠溶液中存在水解平衡CO
+OH-,加入氯化钡溶液后生成碳酸钡沉淀,降低CO
的浓度,溶液的碱性降低,所以红色逐渐褪去,正确。
5.25℃时,在浓度为1mol·
L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,测其c(NH
)分别为a、b、c(单位:
mol·
L-1)。
下列判断正确的是( )
A.a=b=cB.a>
b>
c
C.a>
c>
bD.c>
a>
b
选D 三种溶液中都存在水解平衡:
NH
H2O+H+,对于(NH4)2CO3来说,因CO
+H+HCO
,而使上述平衡向右移动,促进了NH
的水解;
对于(NH4)2Fe(SO4)2来说,Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,c(H+)增大,抑制NH
的水解。
二、不定项选择题
6.要求设计实验证明某种盐的水解是吸热的,有四位学生分别作出如下回答,其中正确的是( )
A.甲学生:
将硝酸铵晶体溶于水,若水温下降,说明硝酸铵水解是吸热的
B.乙学生:
在盐酸中加入相同温度的氨水,若实验过程中混合液温度下降,说明盐类水解是吸热的
C.丙学生:
在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体,若溶液温度下降,说明盐类水解是吸热的
D.丁学生:
在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后若红色加深,说明盐类水解是吸热的
选D 因硝酸铵晶体溶于水吸收热量,则不能说明盐水解为吸热反应,A错误;
中和反应为放热反应,测定温度应注意隔热,且一水合氨的电离为吸热过程,不能说明盐类水解是吸热的,B错误;
在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体,醋酸根离子浓度增大,促进水解,溶解过程伴随热效应,则不能说明盐类水解是吸热的,C错误;
在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后若红色加深,则升高温度促进水解,即水解反应为吸热反应,D正确。
7.下列说法正确的是( )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在盐酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.Na2CO3溶液不可保存在带磨口塞的玻璃瓶中
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
选BC A项,AlCl3与Al2(SO4)3水解方程式分别为AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4,加热,促进水解,由于盐酸为挥发性酸,硫酸为难挥发性酸,故前者最终产物为Al2O3,后者最终产物为Al2(SO4)3,错误;
B项,将FeCl3固体溶解在盐酸中,抑制FeCl3溶液水解,正确;
C项,Na2CO3溶液水解显碱性,能和玻璃中的SiO2反应生成具有粘性的Na2SiO3,导致瓶塞打不开,正确;
D项,为了加快产生CO2的速率,泡沫灭火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)3,错误。
8.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
A.CO
+OH- 热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·
xH2O+4HCl
用TiCl4制备TiO2
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
选D A项,加热使平衡向右移动,溶液碱性增强,有利于除油污;
D项,根据平衡移动原理可知,向溶液中加入氢氧化钠,平衡向氯化亚锡水解的方向移动,错误。
三、非选择题
9.
(1)升高温度,使盐类的水解平衡向________移动,即升高温度________盐类的水解(填“促进”或“抑制”)。
(2)盐溶液的浓度越小,盐就越________水解,即加水______盐类的水解(填“促进”或“抑制”)。
(3)向CH3COONa溶液中加入NaOH溶液,则平衡向________移动,即加碱能________强碱弱酸盐的水解(填“促进”或“抑制”)。
(4)向NH4Cl溶液中加入CH3COONH4晶体,水解平衡向______移动。
(5)(NH4)2SO4溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是________________________________________________________________________。
(6)Ba(HCO3)2溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是________________________________________________________________________。
(7)Na2SO3溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是________________________________________________________________________。
(1)水解反应是吸热反应,升高温度,水解平衡正向移动。
(2)盐溶液加水稀释能促进水解反应,使水解正向移动。
(3)CH3COONa溶液中,加碱能抑制CH3COO-的水解,使水解逆向移动。
(4)NH4Cl溶液中加入NH
,能使水解正向移动。
(1)正反应方向 促进
(2)容易 促进 (3)逆反应方向 抑制 (4)正反应方向 (5)(NH4)2SO4 溶液中虽然NH
水解生成NH3·
H2O,但由于生成的H2SO4为不挥发性强酸,随H2SO4浓度增大,将再与NH3·
H2O反应生成(NH4)2SO4
(6)BaCO3 由于在溶液中Ba(HCO3)2分解生成BaCO3、CO2和H2O,随着浓缩的不断进行,CO2不断逸出,最后剩余BaCO3
(7)Na2SO4 由于蒸发过程中Na2SO3不断被氧化,最终生成Na2SO4
10.
(1)明矾可用于净水,原因是(用离子方程式表示):
___________________________
________________________________________________________________________。
把FeCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是________。
(2)用离子方程式表示泡沫灭火器灭火原理:
________________________________
(3)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具,原因是(用离子方程式表示):
_____________________________________________________________________
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